摘要：针对现代服务机器人安全性、环境适应性和能量利用率等问题，提出了一种可变刚度的关节驱动系统，该系统利用一种并联且具有特殊几何结构的平面扭簧作为弹性模块以实现其变刚度特性。分析了平面扭簧的刚度特性，通过对平面扭簧的结构特点及其力学特性的分析，建立了扭簧刚度与偏转角度及扭簧刚度与预紧量之间的关系，为关节驱动系统的性能优化提供了理论依据。仿真结果表明，所用平面扭簧偏转角度约为7°，刚度变化范围大，能够满足服务机器人关节刚度需求。该系统既保留了刚度可变的特性，又减少了弹性模块所占的空间体积，并大大简化了系统的结构，便于维护。

关键词：服务机器人 关节驱动系统 变刚度 平面扭簧 

单位：杭州电子科技大学机械工程学院 浙江杭州310018